تاریخچه بتن اکسپوز به سال ۱۸۹۲ مربوط می‌شود که برای اولین بار توسط هنبیک فرانسوی مورد استفاده قرار گرفت. رفته رفته موارد کاربرد بتن اکسپوز به شکل روز افزون گسترش یافت؛ به نحوی که در دهه ۱۹۵۰ بیشترین ساخت و سازهای صورت گرفته در کشور بلژیک به وسیله این متریال انجام شد. با پیشرفت تدریجی فناوری ساخت بتن و مراحل اجرایی آن از ۱۹۷۰ تا ۱۹۹۰ پانل های بتن اکسپوز به سطح بالایی از کیفیت و مقاومت رسیدند. گفتنی است که استفاده از بتن اکسپوز در نمای سازه و همچنین سایر کاربردهای آن در مقیاس وسیع برای نخستین بار در آمریکا به ثبت رسید. در دوران پسا جنگ به ویژه در سال‌های ۱۹۴۵ تا ۱۹۵۰ تایل‌های این متریال به عنوان پوششی برای دیوار استفاده می‌شد.
در خصوص تاریخچه بتن اکسپوز خوب است بدانید که بین سال‌های ۱۹۵۰ تا ۱۹۵۵ در دهه ۵۰ میلادی استفاده‌هایی از این متریال برای تضمین ماندگاری و خلق ظاهری با کیفیت در عین حال وجود قیمتی مقرون به صرفه رایج شد. در دهه ۱۹۶۰ تایل‌های از پیش ساخته شده بتن اکسپوز وارد دنیای مصارف معماری شد. اولین بروشور راجع به پیشنهادات فنی در رابطه با مصارف دکوراتیو بتن‌های تزیینی در سال‌های ۱۹۶۵ تا ۱۹۷۰ به چاپ رسید. پیشنهادات زیادی در دهه ۷۰ میلادی در خصوص طرح اختلاط و نحوه ترکیب کردن مواد اولیه بتن اکسپوز ارائه گردید. در سال‌های ۱۹۷۲ تا ۱۹۷۵ شمار زیادی از سازندگان و معماران، توجه و تمرکز خود را به سمت ماندگاری و مقاومت بتن اکسپوز معطوف کردند؛ همین مسئله منجر شد تا در طراحی بخش‌های مختلف ساختمان اعم از دکوراسیون داخلی و خارجی از بتن اکسپوز استفاده شود. این روند تا جایی ادامه داشت که در سال ۱۹۷۵ حدود ۳۱ تولید کننده، در زمینه تولید قطعات از پیش ساخته شده بتنی که عمده‌ترین مصارف و کاربرد آن دکوراتیو بود فعالیت می‌کردند.
تاریخچه بتن اکسپوز
مروری بر تاریخچه بتن اکسپوز و اولین استفاده‌ها از آن شاید جالب به نظر برسد! در قرن بیستم کلیساهای فرانسه جز اولین بناهایی بودند که در نماسازی خود از بتن معماری یا اکسپوز استفاده کردند. طرز کار آنها به این صورت بود که ورقه‌های بتن اکسپوز نما که از پیش ساخته شده بود را در نمای بیرونی کلیساها که کاملاً در معرض دید همه قرار داشت و توسط عموم مردم قابل مشاهده بود به کار بردند. از دیگر کاربردهای قدیمی این محصول می‌توان به استفاده از آن در ساختمان‌های دانشگاه هاروارد اشاره کرد؛ این مسئله (استفاده در مکان‌های عمومی و معروف) برای این محصول خالی از لطف نبود! چرا که در بازه زمانی کوتاهی به عنوان یکی از محبوب‌ترین متریال‌ها و مصالح شناخته شد و یک رشد صعودی را در این صنعت در پیش گرفت.
آنچه که باعث همه گیر شدن استفاده از بتن اکسپوز در سراسر دنیا شد، مزیت اقتصادی آن، حصول اطمینان خاطر از بابت ساخت با کیفیت، کاهش زمان ساخت و ساز و غیره بود. علاوه بر آن تولید کنندگان مختلف گزینه‌های فراوانی را از نظر فرم و شکل، ترکیبات و مواد اولیه و همچنین سطح کار پیشنهاد دادند که انعطاف پذیری این متریال و در پی آن محبوبیتش را افزایش داد. تا پیش از دهه ۱۹۷۰ تمامی توصیه‌ها و نسخه‌های فنی توسط انجمن صنعت بتونه اکسپوز تنظیم و تدوین نشده بود اما از آن پس در سال ۱۹۸۰ تمامی این نسخه‌ها و توصیه‌های فنی منتشر شدند.
نگاهی به تغییرات و تحولات بتن اکسپوز از دیروز تا به امروز!
شاید در رابطه با تاریخچه بتن اکسپوز برایتان این سوال پیش آمده باشد که از چه زمانی این متریال ساختمانی وارد زندگی‌های ما شد؟! و رخداد چه تغییر و تحولی باعث شد که در سال‌های اخیر فعالان عرصه ساختمان سازی و مهندسین از این متریال به شکل بسیار پیشرفته‌تر از قبل استفاده کنند؟! در واقع نمی‌توان با قاطعیت هرچه تمام گفت که اولین استفاده بتن اکسپوز منحصراً مختص کدام کشور است! به خاطر داشته باشید که قدیمی‌ترین سازه بتنی به حدود ۷۰۰ سال پیش از میلاد باز می‌گردد؛ که طی عملیات راهسازی کشف شد که آن سازه از حرارت دادن سنگ آهک و نیز ترکیب آن با سنگدانه و آب ساخته شده است. علاوه بر این موارد بلوک‌های سنگی به کار رفته در ساخت هرم جیزه که تقریباً ۲۵۰۰ سال پیش ساخته شده، به وسیله یک ماده سیمانی به یکدیگر متصل شده‌اند.
کشف ملات آهکی و ساخت معابد و قصرها با استفاده از آن حدود ۵۰۰ سال پیش توسط یونانی‌ها صورت گرفت. تقریباً ۲۰۰ سال پیش از میلاد رومی‌ها نوع خاصی از خاکستر آتشفشانی را کشف کردند و دریافتند که پس از ترکیب آن با آهک، ماده ای با مقاومت بسیار بالا حاصل می‌شود که بعدها این ماده پوزولان نام گرفت. به طور کلی استفاده از تمامی مشتقات بتن در عرصه ساخت و ساز از گذشته‌های دور تا امروزه نمایانگر پایداری بسیار مطلوب این متریال‌ها در سازه‌های مختلف میباشد. با گذشت زمان و شکل‌گیری تغییرات و تحولات در تاریخچه بتن اکسپوز به وضوح شاهد ارتقای سطح کیفی این ماده ساختمانی هستیم. به ویژه اینکه امروزه با ظهور تکنولوژی جدید و پیشرفت علم در قرن اخیر کاربردهای گسترده بتن اکسپوز بیش از پیش شناخته شده است.
تاریخچه استفاده از بتن اکسپوز در ساخت و ساز
بتن اکسپوز به عنوان یکی از مصالح ویژه و پرکاربرد در عرصه ساخت و ساز شناخته شده است؛ پس از دهه ۱۹۵۰ این متریال در کسب و کارهای خانگی کوچک گرفته تا تولید کنندگان عظیم جای خود را باز کرده بود! در دوران پسا جنگ هنگامی که صنعت ساخت و ساز سرپا شد و روند رو به رشدی را در پیش گرفت، ماشین آلات پیشرفته و جدیدی وارد این عرصه شدند. بتن‌های اکسپوز پیش ساخته به عنوان یکی از زیر مجموعه‌های بتنی در ترکیبات حجمی متعدد و فرم‌های مختلفی کاربردهای وسیع خود را به خوبی نشان داد. آنچه که باعث تمایز این نوع متریال در قیاس با بتن اکسپوز درجا شده است کنترل کیفی اعمال شده روی آن از ابتدای کار تا انتهای پروژه میباشد. به عبارتی واضح‌تر با اطمینان خاطر هرچه بیشتری می‌شد این متریال را در بخش‌های مختلف سازه به کار گرفت.
برای درک هرچه بهتر تاریخچه استفاده از بتن اکسپوز در ساخت و ساز باید گفت که گذشتگان ما از زمان‌های بسیار دور از مصالحی نظیر آب و خاک برای ساخت بناهای مختلف استفاده می‌کردند. آنها با تکیه بر تجربیاتی که در اثر گذر زمان به دست آورده بودند، به تدریج بتن و مشتقات آن را جایگزین مصالح قبلی کردند. آنها برای رسیدن به یک متریال مطلوب و بدون ایراد، همچنان به تلاش خود ادامه دادند. امروز از این مصالح به دو صورت قطعات منظم از پیش ساخته شده و یا ملات درجا استفاده می‌شود. در گذشته با مطالعه علمی روی اصول شیمیایی سیمان‌ها و تعیین قواعدی برای آنها کشف کردند که از اختلاط سنگدانه که می‌تواند شن یا ماسه باشد با آب و سیمان ماده ای یک دست حاصل می‌شود که می‌تواند شکل هر قالبی را به خود گرفته و پس از مدت زمانی سفت شود؛ بتن نامی بود که بر این ماده نهاده شد!
معروف‌ترین سازه‌های بتنی قدیمی
اگرچه انواع بتن‌های اکسپوزی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد، بسیار متفاوت‌تر از نسخه‌های قدیمی مورد استفاده در تاریخ است، اما بسیاری از سازه‌های معروف قدیمی نیز با استفاده از متریال‌های بتنی ساخته شده‌اند. سازندگان این بناهای معروف و قدیمی از بتن اکسپوز برای شکل دهی سازه و خلق یک اثر باشکوه استفاده کرده‌اند که با وجود گذر سالیان طولانی هنوز هم به قوت خود پابرجا هستند! از جمله معروف‌ترین سازه‌های بتنی قدیمی می‌توان به برج خلیفه، خانه اپرای سیدنی (بزرگ ترین سازه بتنی در نیم کره جنوبی)، سد گرند کولی، سد هوور، کانال پاناما، خیابان بتنی (خیابان دادگاه)، فانوس دریایی، دیوار بزرگ چین، پانتئون (بزرگ ترین گنبد بتنی) و غیره اشاره کرد.
در رابطه با تاریخچه بتن اکسپوز اکتشافات بسیار زیادی به ویژه در قرن‌های اخیر صورت گرفته است؛ پس از بررسی بسیاری از سازه‌های کهن، نتایج حاکی از آن است که حتی انسان‌های اولیه نیز در زمینه ساخت و ساز از نوعی بتن استفاده می‌کردند بدون اینکه خودشان متوجه باشند!! اولین بار ترکیبات سیمان از طریق واکنش میان شیل نفتی و سنگ آهک در طی فرایند احتراق طبیعی که منجر به تشکیل رسوبات طبیعی می‌گردد کشف شد. گفتنی است که معروف‌ترین سازه‌های بتنی قدیمی در تاریخ معماری جهان ارزش بسیار بالایی دارند. جالب است بدانید که در دوران قبل از میلاد از انواع سازه‌های بتنی برای ایجاد آب انبارهای صحرایی استفاده می‌کردند؛ در حقیقت این مخازن مخفی زیرزمینی با هدف ذخیره آب ساخته شدند. گذشتگان با استخراج موادی از رودخانه‌های محلی، سیمان آهکی را کشف کردند که آن را به عنوان کفپوش‌های بتنی به کار می‌بردند.
تاریخچه بتن اکسپوز در عصر مدرن
بدیهی و پر مسلم است که تاریخچه بتن اکسپوز در عصر مدرن و عصر کهن زمین تا آسمان با یکدیگر تفاوت دارند! در ادامه نمونه‌ای از تغییر و تحولات بتن اکسپوز در عصر مدرن را با یکدیگر بر خواهیم شمرد:
- استفاده از بتن اکسپوز سه بعدی و کاربرد در ساخت و سازهایی با کاربری مسکونی! یکی از نوآوری‌های شگرف و چشمگیر در اوایل قرن بیستم تکنولوژی پرینت سه بعدی بود؛ این فناوری پیشرفته در صنعت ساخت و ساز انقلابی به پا کرد! به دنبال کشف این نوآوری ترکیب بتن اکسپوز با سایر متریال‌ها نظیر قاب‌های چوبی ممکن و میسر شد. طرح‌های سه بعدی هیبریدی علاوه بر بهبود هزینه ساخت در تولید حداقل ضایعات و در پی آن حفظ محیط زیست نیز موثر هستند. این روش هوشمند و پایدار، در ساخت و ساز دست مهندسان و معماران را در حوزه ساخت و ساز باز می‌گذارد!
- کشف بتن اکسپوز خود ترمیم شونده! صادقانه باید گفت که یکی از معایب سازه‌های بتنی احتمال ایجاد ترک‌هایی در سطح کار است؛ خوشبختانه در سال ۲۰۰۶ بتن اکسپوز خود ترمیم شونده کشف شد که قابلیت ترمیم ترک‌های سطحی را دارد. این تکنولوژی از یک محرک باکتریایی استفاده می‌کند که می‌تواند سنگ آهک را ترشح کرده ضمن این که شکاف حاصل از ترک‌های مویی و همچنین آسیب‌های جزئی سطح کار را به خوبی ترمیم و بازسازی کند. این متریال با اصول حفظ محیط زیست کاملا به صورت هم گام عمل می‌کند؛ علاوه بر آن با توجه به اینکه کاربر نیازی به ترمیم و تعمیر مکرر ندارد لذا کاهش هزینه‌های نگهداری و عمر طولانی سازه را در پی خواهد داشت. تاریخچه کشف بتن اکسپوز خود ترمیم شونده در عصر مدرن نشان از پیشرفت‌های عظیمی در صنعت مهندسی دارد؛ بنابراین به عنوان یک ابزار قدرتمند در عرصه ابنیه معرفی شده است.
- تولید بتن اکسپوز رنگی! در عصر مدرن رفته رفته کشف کردند که با افزودن برخی از مواد رنگی خاص به طرح اختلاط بتن اکسپوز می‌توانند متریالی با رنگ دلخواهشان را تولید کنند. به طور کلی در این عصر تولید کنندگان دریافتند که با اضافه کردن مواد افزودنی مختلف می توانند بتن اکسپوز نهایی خواص متفاوت و منحصر به فردی ببخشند. به عنوان مثال استفاده از دوده سیلیس به عنوان یک افزودنی پوزولانی می‌تواند مقاومت بتن اکسپوز نهایی را به طرز شگفت انگیز و باورنکردنی افزایش دهد!
- اختراع بتن سبز و کشف متریالی کاملاً سازگار با محیط زیست! در گذشته با افزایش نگرانی‌ها در رابطه با تاثیرات منفی بتن بر محیط زیست در دهه ۱۹۹۰ بتن سبز توسط یک دکتر دانمارکی ابداع شد. بنابراین منظور از بتن سبز اشاره به رنگ این متریال نیست!! این نوع بتن سازگار با محیط زیست در قیاس با بتن معمولی نسخه‌ای بسیار پایدارتر به شمار می‌رود. در فرایند تهیه بتن سبز از موادی نظیر سرباره کوره بلند، مواد بتن بازیافتی، سنگدانه‌های محلی و غیره استفاده می‌شود که به آن مشخصه‌های یونیکی نظیر کاهش سرعت انقباض و همچنین پایداری در برابر خوردگی و عوامل نامساعد محیطی را می‌بخشد.
کلام آخر و گذری اجمالی بر هر آنچه که راجع به تاریخچه بتن اکسپوز معرفی کردیم!
پس از مطالعه تاریخچه بتن اکسپوز که در طول این مطلب شرح داده شد متوجه شده‌اید که از گذشته تا امروزه برای بهبود این متریال روش‌های بسیار زیادی مورد استفاده قرار گرفته است. نکته جالب این است که این روش‌ها هنوز متوقف نشده‌اند و همچنان در حال ظهور هستند. خلاصه کلام اینکه دستورالعمل‌هایی که پیشینیان برای ساخت بتن اکسپوز دنبال می‌کردند هرگز به طور دقیق کاملاً کشف نشده است! با این حال این مسئله برای محققان کاملاً روشن است که آینده بتن اکسپوز قابلیت این را دارد که در معماری جهان انقلابی عظیم برپا کند!
